Préparation et caractérisation de nanoparticules de chitosane contenant de l'huile essentielle de Syzygum aromaticum et évaluation de leur activité antileishmaniale

Rym Essid¹, Ameni Ayed¹, Ghofran Atrous¹, Nadia Feris¹, Olfa Tabbene¹

¹ Laboratory of Bioactive Substances, Biotechnology Center in Borj-Cedria Technopole, BP 901, 2050 Hammam-Lif, Tunisie

Contexte: Les huiles essentielles ont gagné en importance en tant qu’agents antimicrobiens dans les secteurs aromatique, cosmétique et thérapeutique. Toutefois, leurs propriétés biologiques sont limitées dû à leur volatilité, leur toxicité, leur instabilité et leur facilité de dégradation  dans l’environnement ou durant les procédés de transformation. Leur encapsulation dans des matrices est donc un outil important permettant leur stabilisation. La présente étude visait à développer, évaluer et caractériser plusieurs méthodes d’encapsulation de l’huile essentielle de S. aromaticum pour améliorer ses qualités physicochimiques et augmenter son activité antileishmaniale.

Matériel/Méthodes: Au cours de ce travail, l’huile essentielle (HE) de S. aromaticum a été encapsulée dans des nanoparticules d’alginate "HE/AL", de chitosane "HE/CS" et dans des complexes alginate-chitosane "HE/AL/CS". L’activité antileishmaniale des nanoparticules contenant de l’HE de S. aromaticum a été étudiée à l’aide d’un test de microdilution standard et leur potentiel cytotoxique a été évalué contre des lignées cellulaires de macrophage RAW 264,7. Les nanoparticules formées ont été caractérisées par spectrométrie ultraviolet-visible, par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et par diffusion dynamique de la lumière.

Résultats: Les nanoparticules HE/AL/CS-NPS présentaient une distribution régulière avec une plage de taille de 849,8 nm. L’efficacité d’encapsulation était supérieure à 83,48%. La nanoencapsulation a permis une augmentation de l’activité antileishmaniale (de 15,66 µg/mL à 6,33 µg/mL) et une diminution significative de la cytotoxicité contre les cellules de macrophages Raw264,7 (quatre fois) (SI>1). De plus, l’encapsulation de l'HE de S. aromaticum dans le complexe chitosane/alginate a été démontrée à l'aide de la spectroscopie FTIR par l’apparition de nouvelles bandes correspondant au groupement C-H à 2922 cm^–1. Des bandes spécifiques de l’HE aux positions 1452 et 1402 cm^–1 ont été observées pour les nanoparticules formées. De plus, les bandes spécifiques du CS et de l’alginate à 2122 cm^–1 et 1033 cm^–1 respectivement, ont été observées lors de l’analyse des nanoparticules formées avec toutefois un déplacement de position des bandes à 2100 cm^-1 et 1030 cm^-1, respectivement.

Conclusion: Cette étude a démontré que les nanoparticules de chitosane et alginate pourraient constituer un système de livraison efficace pour l’HE de S. aromaticum tout en conservant leur activité antileishmaniale. Ce système permet d’améliorer l’activité biologique et de stabiliser les propriétés physicochimiques de l’HE en utilisant une technique très simple de pré-gélification ionotrope avec de fortes interactions électrostatiques.

Mots-clés: Huile essentielle deSyzygium aromaticum, nanoencapsulation, chitosane, alginate, activité antileishmaniale